• 제목/요약/키워드: 동물실험모델

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Focal Loss와 앙상블 학습을 이용한 야생조류 소리 분류 기법 (Wild Bird Sound Classification Scheme using Focal Loss and Ensemble Learning)

  • 이재승;유제혁
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.15-25
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    • 2024
  • 효과적인 동물 생태계 분석을 위해서는 동물 서식 현황을 자동으로 파악할 수 있는 동물 관제 기술이 중요하다. 특히 울음소리로 종을 판별하는 동물 소리 분류 기술은 영상을 통한 판별이 어려운 환경에서 큰 주목을 받고 있다. 기존 연구들은 단일 딥러닝 모델을 사용하여 동물 소리를 분류하였으나, 야외 환경에서 수집된 동물 소리는 많은 배경 잡음을 포함하여 단일 모델의 판별력을 악화시키며, 종에 따른 데이터 불균형으로 인해 모델의 편향된 학습을 야기한다. 이에, 본 논문에서는 클래스의 데이터 수를 고려하여 페널티를 부여하는 Focal Loss를 사용한 여러 분류 모델의 예측결과를 앙상블을 통해 결합하여 잡음이 많은 동물 소리를 효과적으로 분류할 수 있는 기법을 제안한다. 공개 데이터 셋을 사용한 실험에서, 제안된 기법은 단일 모델의 평균 성능에 비해 Recall 기준으로 최대 22.6%의 성능 개선을 달성하였다.

체성운동영역이 제거된 편마비 흰쥐에서 억제 유도치료가 기능향상과 BDNF 발현에 미치는 효과 (Effect of CIMT on the Functional Improvement and BDNF Expression in Hemiplegic Rats Whose Somatomotor Area was Removed)

  • 임창훈;황보각
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권9호
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    • pp.194-203
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    • 2008
  • 억제유도치료는 건측 상지의 운동을 제한하고 환측 상지의 운동을 유도함으로써 손상된 상지의 기능 및 사용을 향상시키는 치료이다. 본 연구의 목적은 동물모델을 이용하여 억제유도치료의 효과를 운동행동검사와 면역조직 화학법으로 검증하기 위함이다. 본 연구에서는 Sprague-Dawley계 흰쥐 수컷 실험군 40마리 대조군 40마리를 사용하였다. 실험동물은 마취 후 체성운동영역을 제거하여 억제유도치료를 적용한 실험군과 적용하지 않은 대조군으로 나누었다. 실험동물은 수술 후 1일, 3일, 7일, 14일째 10마리씩 나누어 자세 반사 검사, 막대 걷기 검사, 앞다리 배치 검사, 면역조직 화학반응을 실시하였다. 결과는 실험군의 운동행동 검사에서 모두 유의하게 높았고(p<.05), BDNF 발현은 시간이 지날수록 실험군의 발현량이 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 중추신경계의 가소성을 검증 하는데 기여하리라 생각된다.

최대 빈도모델 탐색을 이용한 동물소리 인식용 소리모델생성 (Sound Model Generation using Most Frequent Model Search for Recognizing Animal Vocalization)

  • 고유정;김윤중
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.85-94
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    • 2017
  • 본 논문에서는 동물소리 인식시스템을 위하여 최대 빈도모델 탐색 알고리즘을 고안하고 이를 이용한 소리모델을 생성하는 방법을 제안하였다. 소리모델 생성 방법은 동물종의 소리 데이터로부터 학습과정, 비터비 탐색과정 및 최대 빈도모델 탐색과정을 반복하면서 HMM(Hidden Makcov Model)모델의 구조(상태의 수와 GMM의 수)를 탐색하여 최적의 인식률을 갖는 모델집합이 생성하는 방법이다. 최대 빈도모델 탐색 알고리즘은 입력 소리 데이터를 비터비(Viterbi) 알고리즘으로 탐색하여 모델리스트를 생성하고 이 리스트 중에서 최대 빈도수의 모델을 탐색하여 최종 인식결과로 결정하는 방법이다. 알고리즘에서 소리특징으로 MFCC(Mel Frequency Cepstral Coefficient), 모델형식으로 HMM을 이용하고 C# 프로그래밍언어로 구현 하였다. 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 27종의 동물소리를 선정하고 실험을 하였으며 27개의 HMM 모델집합이 97.29 퍼센트의 인식률로 생성됨을 확인하였다.

카리니주폐포자충 장염에 대한 여러 포유동물 및 흰쥐 계통에 따른 감수성 (Susceptibility of various animals to Pneumocystis carinii infection)

  • 홍성태;박계현;이순형
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제30권4호
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    • pp.277-282
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    • 1992
  • 국내에서 카리니주폐포자충(Pneumocystis carinii, 이하 Pc) 연구에 적합한 동물모델을 개발하고자, 총 7종류 의 실험동물(흰쥐, 기니픽, 햄스터, 개, 고양이, 토끼 및 돼지)에 methyl prednisolone(Depomedrol", Korea Upiohn Ltd.)을 주사하여 면역억제를 유발하고 폐를 슬라이드 글라스에 문질러 도말표본을 만들었다. 도말표본을 Diff Quik 염색 후 광학현미경으로 관찰하여 Pc의 감염전도를 음성 (0), 0.5+, 1+, 2+ 및 3+의 5등급으로 구분하였다. 실험동물 중 흰쥐에서만 Pc폐염이 유발되고 다른 동물에서는 Pc를 관찰하지 못하였다. 대부분 의 동물은 전신쇠약의 증세를 보였으며, 대체로 면역억제 6주경부터 사망하기 시작하였다. 흰쥐의 경우 실험한 세 계통 모두에서 감염을 확인하였다. Sprague-Dawley 흰쥐의 경우 총 136마리 중 86마리63.2%)가 Pc 감염 되었고, Fisher 휜쥐는 76마리 중 63마리 (82.9%)에서, Wistar 흰쥐는 106마리 중 77마리 (72.6%)에서 Pc 감염 이 양성이었다. 감염정도와 시기에서도 차이가 있어서 Wistar 흰쥐에서 더 이른 시기에 높은 감염정도로 관찰되었다. 이상의 결과에 의하면 Pc 병원체를 얻기에는 흰쥐 세 계통 중 Wistar 흰쥐가 Pc연구에 가장 적합한 실험동물이고 그외의 실험동물은 Pc 감염에 적합하지 않음을 확인하였다.

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포도당 대사에서 세포신호 전달과 동물질환 모델 (Cell signaling and animal disease model in glucose metabolism)

  • Park, B. C.
    • 한국가금학회:학술대회논문집
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    • 한국가금학회 2002년도 가을 학술발표논문집
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    • pp.46-58
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    • 2002
  • 포도당 대사에서 중심적인 역할을 담당하고 있는 호르몬인 인슐린의 작용기전은 이전에 알려진 것보다 매우 다양하고 복잡한 세포내 신호전달 체계에 의해서 수행된다. 지난 10여년간 이러한 세포 신호전달 흐름내 중간물질인 여러 가지 단백질의 역할에 대해서 많은 연구가 진행되어 적지 않은 성과를 거두고 있다. 근래에는 해당 유전자에 대해 분자생물학적인 조작을 가하여 실험동물 체내에서 이러한 중간 단백질이 발현되지 못하도록 한 후, 각 조직에서의 인슐린 신호전달 체계를 더욱 심도 있게 연구하고 있다. 여러 연구방법 가운데서, 특히 조직 특이적으로 특정 유전자를 제거하여 태어난 개체를 이용하고, 또한 이들을 서로 교배시켜 나타나는 현상을 연구하여 비정상적인 포도당대사를 이해하는데 많은 도움을 받고 있다. 동물종에 따른 대사상의 차이점 등으로 인해 적지 않은 한계를 갖고 있지만, 동물 질환모델은 포도당 대사와 같은 생체 내에서 중요한 작용을 깊게 이해하고 더 나아가서는 비정상적인 대사를 밝히는데 핵심적인 역할을 수행하고 있다. 기초분야의 성과를 활용하는 응용학문인 축산분야에서도 이러한 접근방법과 연구 결과는 시사하는 바가 있을 것이다.

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급성 간손상의 실험동물 피부조직에 있어서 Oxygen Free Radical의 대사효소 활성 변동 (Change of Dermal Oxygen Free Radical Metabolizing Enzyme Activities in Acute Liver Damage Induced with $CCl_4$ in Rats)

  • 채순님;전태원;윤종국
    • 대한의생명과학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.51-58
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    • 1999
  • 실험동물에 있어서 $CCl_4$에 의한 급성 간손상시 피부조직의 oxygen free radical 대사효소 활성 변동을 검토하기 위해 흰쥐에 $CCl_4$와 olive oil의 동량 혼합액을 체중 100g당 0.1 ml씩 복강으로 투여하여 처치하였다. $CCl_4$ 투여로 인한 혈청 alanine aminotransferase 및 xanthine oxidase (XO) 활성은 현저히 증가되었으며 체중당 간무게 (%)및 간조직의 malondialdehyde함량 역시 유의하게 증가되었다. 그리고 병리조직 검사에서도 $CCl_4$투여군에서 간조직의 괴사성 병변이 관찰되었다. 따라서 $CCl_4$를 투여한 실험동물이 급성 간손상 모델로 확인되었다. 이와 같은 간손상 실험동물의 피부조직중 oxygen free radical의 생성 효소인 XO 활성은 대조군과 별다른 차이를 볼 수 없었으나 oxygen free radical의 scavenging 효소인 superoxide dismutase, glutathione peroxidase 및 catalase 활성은 대조군에 비하여 유의하게 감소되었다. 또한 세포화학적 검사에서 cerrous perhydroxide과립이 간손상 실험동물의 피부조직에서 많이 나타났다. 이상 실험결과는 $CCl_4$에 의한 급성 간손상 유도 실험동물의 피부조직에 $H_2O$$_2$의 축적이 나타나는 현상을 시사해주고 있다.

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학습과 기억의 생물학적 기초(II) :실험동물 모델체계를 사용한 연구들의 개관 (The Biological Base of Learning and Memory(II):A Review of the Studies Employing Animal Model Systems)

  • 문양호
    • 인지과학
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    • 제7권3호
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    • pp.37-60
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    • 1996
  • 생물심리학적 관점에서,학습은 우리가 환경으로부터 얻은 정보를 뇌내 신경세표의 회로망으로 전이시키는 과정이라 할 수 있다. 학습과 기억의 생물할적 실체를 찾고자 하는 연구들에는,기억 또는 정보의 저장이 신경계내 시냅스수정의 방식으로 이루어진다는 가정하에,특정 유형의 학습과 관련된 신경회로를 규명하고 신경가소성의 기초를 밝히려는 노력들이 있었다.이와는 달리 신경계내 뉴련들로 연결된 복잡한 신경망의 형태들이 특정정보를 표상한다고 보고,학습과 기억에 관련된 신경구조물들의 상호작용 기초를 분석 하려는 노력들이 있었다.본 연구는,전자의 입장에서,학습과 기억에 필수적인 엔그램의 부위를 찾기 위하여 사용된느 연구방법과 주요 실험동물 모델체계들의 특성,그리고 이러한 모델체계들을 사용한 연구결과들을 개관하였다.즉,본 논고는 실험동물 모델체계를 사용하여 학습과 기억에 필수적으로 관여하는 기억흔적회로를 찾아내고,그 신경회로내에서 학습과 기억에 결정적인 신경의 가소적 변화가 일어나는 부위를 규명하며,학습과정중에 신경수준에서 일어나는 시냅스의 수정에 대한 신경생리적,생화학적 기제를 밝히고자 한 연구들을 개관하였다.

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The Ability of Anti-$TNF-{\alpha}$ Antibodies Produced in Sheep Colostrums

  • Yun, Sung-Seob
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제25권2호
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    • pp.1-4
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    • 2007
  • 본 연구는 양(羊)의 초유(初乳)에 발현시킨 $TNF-{\alpha}$ 항체를 이용하여 염증반응에서 생성된 $TNF-{\alpha}$의 활성억제를 통한 염증반응 완화능을 세포단계의 생물검정과 장 염증이 유도된 동물모델을 통해 검증하였다. 실험 결과, 면역반응을 통해 생성된 양(羊)의 초유(初乳)에 함유된 $TNF-{\alpha}$ 항체는 WEHI-13 VAR 세포의 $TNF-{\alpha}$ 활성을 유의적으로 억제함을 확인할 수 있었다. 동물실험 1의 경우, 예상되는 $TNF-{\alpha}$ 항체의 염증반응 억제 효과보다 유도된 염증반응의 정도가 강하였고, 동물실험 2의 경우 대장염 유도에 대해 실험동물간의 민감성 차이를 나타내었다.

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허혈성 척수 손상의 동물실험모델에서 Trimetazidine의 척수 보호효과 (Protective Effects of Trimetazidine in a Rabbit Model of Transient Spinal Cord Ischemia)

  • 장운하;최주원;김미혜;오태윤;한진수;김종성;이수윤
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제35권4호
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    • pp.255-260
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    • 2002
  • 배경: 흉부 및 흉복부 대동맥 수술시에 발생하는 척수의 허혈성 손상에 의한 신경학적 합병증은 발병 전의 예측이 어려울 뿐만 아니라 중증의 장애를 남기게 된다. 본 연구에서는 허혈성 심근 질환 치료에 쓰이고 있는 Trimetazidine(이하 TMZ)의 척수의 허혈성 손상에 대한 보호 효과를 동물실험모델에서 실험하였다. 대상 및 방법: 다 자란 New-Zealand White Rabbits 33마리를 대조군(Group 1, N-17)과 실험군(Group 2, N=16)으로 나누어 실험하였다. 수술은 대조군에서는 전신마취 후 정중개복하여 좌측 신동맥 기시 직하부위에서 복부대동맥을 혈관 점자로 30분간 폐쇄하여 척수 허혈을 유발하였으며, 실험군에서는 TMZ 3mg/kg을 대동맥 겸자전 투여하였다. 수술 2시간 후, 24시간 후, 48시간 후에 Modified Talrov scale에 의한 운동능력을 평가하였으며 술 후 48시간에 요천추부 척수를 적출하여 조직검사를 시행하였다. 결과: 대조군과 실험군에서 각각 7 마리(17마리 중 10마리 사망)와 11마리(16마리 중 5마리 사망)가 실험 종료가지 생존하여 척수 조직을 채취하였다. Modified Talrov scale은 대조군과 실험군에서 각각 수술 2시간 후 1.13 $\pm$ 1.25와 3.20 $\pm$ 0.77, 24시간 후 1.45 $\pm$ 1.57와 3.50 $\pm$ 0.76, 48시간 후 1.86 $\pm$ 1.86와 3.91 $\pm$ 0.30이었다(p$\leq$0.05). 척수의 조직학적 검사에서는 신경학적 결손이 큰 대조군(Group 1)의 척수조직에서 허혈성 손상이 더 심하게 일어난 것이 관찰되었다. 결론: TMZ은 동물실험에서 척수의 일과성 허혈성 손상에 대하여 통계적으로 유의한 척수 보호효과를 나타내었다.